Fossati Andrea, matricola 645773
Relatore: Prof. Ferrarini Luca
Descrizione generale
Le tematiche affrontate nel mio elaborato sono in un certo senso abbastanza varie e potrebbero, ad un primo impatto, sembrare abbastanza scorrelate tra loro; in realtà tutti gli argomenti illustrati hanno un denominatore comune, che è l’ambito dell’automazione industriale, in cui trovano collocazione tutte le tecnologie descritte.
Dopo una rapida descrizione dei bus di campo e della loro utilità per le reti di comunicazione in ambiente industriale, è presentato in maniera molto dettagliata il PROFIBUS, uno dei bus di campo maggiormente diffusi a livello europeo e mondiale, che di fatto sta imponendosi come standard nel modo dell’industria. La presentazione che ho fatto di PROFIBUS intende non essere prettamente tecnica ma è volta più che altro ai lati puramente descrittivi: non vengono infatti elencate le primitive del protocollo ma si cerca di porre l’attenzione su quelli che possono essere gli aspetti più interessanti come le modalità di accesso al bus e le tecniche di trasmissione, solo per citare alcuni esempi.
Successivamente l’attenzione viene posta sulle tecnologie per la comunicazione senza fili, wireless; dopo una breve presentazione di Wi-Fi e Bluetooth, effettuata per introdurre le due tecnologie a livello generale, si pone l’accento su quali potrebbero essere i vantaggi di un’applicazione delle suddette tecnologie nell’ambiente dell’automazione industriale; di queste tecnologie viene presentato anche un breve confronto, e si fa anche un breve riferimento a quella che è la situazione attuale di sviluppo, sempre per quanto concerne l’impiego nell’industria.
Infine, nella parte che rappresenta l’obiettivo principale di questo elaborato, si cerca di far coesistere le due tecnologie presentate, cioè vengono prospettate delle realizzazioni di PROFIBUS con tecniche wireless: nella prima sezione si evidenziano quali dovrebbero essere le modifiche da effettuare al protocollo PROFIBUS, per permettere una trasmissione di dati su rete ibrida wireless e cablata, garantendo la robustezza della rete ed il determinismo temporale; in questa si pone quindi l’attenzione su aspetti teorici del bus di campo, senza fornirne un’applicazione pratica. Nella seconda sezione viene invece presentato il progetto RFieldbus, progetto a livello europeo sostenuto da diversi enti tra i quali spicca la Siemens, che detiene anche i brevetti di PROFIBUS; dopo aver presentato le caratteristiche generali di questo progetto, che in pratica è volto a realizzare un bus di campo con l’utilizzo di tecnologie wireless a partire dalle specifiche di PROFIBUS, ne viene presentata in maniera dettagliata un’applicazione industriale a livello pratico, in cui vengono evidenziati i notevoli vantaggi di un nuovo approccio, multimediale e senza fili, al mondo dei fieldbus.
Conclusioni del lavoro
Da quanto è emerso dall’elaborato risulta quindi che in realtà per dotare un bus di campo (in questo caso Profibus, ma il discorso vale praticamente per qualsiasi altro protocollo) di un supporto wireless, è sufficiente l’utilizzo di appositi dispositivi (gateway o bridge) in grado di rendere “trasparente” l’utilizzo di un physical layer senza fili; le problematiche che sono sorte riguardano infatti più che altro quale tecnologia wireless impiegare e che modifiche apportare al protocollo per rendere le comunicazioni senza fili abbastanza efficienti, robuste e rapide da potere essere utilizzate in ambito industriale.
Si può sicuramente dichiarare che la tecnologia Wi-Fi risulta essere adeguata per questo scopo mentre Bluetooth, come già affermato in precedenza, è ancora in fase di sviluppo (soprattutto per quanto concerne eventuali impieghi in impianti industriali) e quindi, allo stato attuale, non ancora consigliabile in questo ambito.
Per quanto riguarda il protocollo è emerso che Profibus costituisce una soluzione che, in sé, fornisce un supporto che potrebbe già essere impiegato senza modifiche in reti industriali wireless senza particolari requisiti di efficienza e velocità; le modifiche di cui si è parlato nell’elaborato si rendono necessarie nel caso si desideri avere una rete industriale efficiente e soprattutto temporalmente deterministica, in grado di soddisfare requisiti real-time .
In questo ambito si colloca il progetto RFieldbus in quanto, oltre ad essere un’implementazione pratica di un bus di campo Profibus con tecnologia wireless, cerca di fissare uno standard per le comunicazioni senza fili nelle reti industriali, tuttora affidate esclusivamente a dispositivi sicuramente funzionali, ma tutt’altro che standardizzati. Inoltre la possibilità di RFieldbus di fornire un supporto multimediale costituisce sicuramente un valore aggiunto, che risulta poco impiegato al momento attuale, ma che ha prospettive di impiego decisamente interessanti.